基于浓度在线监测的生物乙醇发酵调控体系的构建与应用文献综述

文献综述

文 献 综 述 一、 研究背景生物燃料乙醇是可再生能源的重要分支，主要以农产品及农林废弃物如玉米、甘蔗、秸秆、甘薯、乳清等为原料。

作为我国战略性新兴产业的重要内容，发展生物燃料乙醇受到越来越多的关注。

相较于使用以汽油、柴油为代表的非可再生能源，使用以玉米乙醇为代表的可再生生物燃料乙醇可大幅减少燃料全生命周期的温室气体排放。

自2020年9月我国向世界宣布二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标以来，相关重大举措加速推进。

同时在国内粮食供需长期处于紧平衡的大背景下，发展燃料乙醇，尤其是非粮原料制备燃料乙醇技术也将是解决我国燃料乙醇产业困局的有效途径[1]。

目前乙醇发酵产业主要聚焦于纤维素乙醇工艺和超高浓度乙醇发酵工艺两大重要技术。

而将分批补料技术应用于超高浓度乙醇发酵以解决高浓度原料和乙醇对菌种生长的抑制效应又是研究中的核心[2]。

二、 高浓度生物乙醇发酵工艺研究进展目前生物乙醇发酵生产工艺研究方向较多，主要可以概括为发酵原料上的拓展如使用薯干、玉米醪、角豆粕，蔗渣等农产品粗制品或工业农业废弃物；新菌种的开发改造；工艺过程的改良，如在发酵过程中使用各种发酵耦合分离反应器、流化床反应器或真空反应器，在发酵流程中进行分批补料、生料分批补料、变温同步糖化以及采取曝气等操作，使得乙醇高浓度发酵成为可能。

一方面尽可能利用更低品位的原材料以达到变废为宝、治理环境、降低原材料成本的目的，另一方面在工艺流程中力图减少能耗，提高最终产量。